一种锂离子电池用隔膜的利记博彩app
【专利摘要】一种锂离子电池用隔膜，属于锂离子电池【技术领域】，包含具有空间网状微孔结构的聚合物膜基材，所述基材表面和微孔结构内壁上沉积有纳米金属氧化物层。本实用新型公开的锂离子电池用隔膜，不仅在具有空间网状微孔结构的聚合物膜基材表面上增加了纳米氧化物层，还在其微孔结构内壁上设有纳米氧化物层，提升了隔膜与电解液的浸润性，有利于降低电池的内阻，提升电池性能，符合电池高容量、小型化发展方向，而且涂层厚度较薄，对原有基材厚度影响较小，有利于在提升电池安全性的同时保证电池的能量密度，提升隔膜的耐热性和亲水性。
【专利说明】—种锂离子电池用隔膜
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锂离子电池【技术领域】，具体涉及一种锂离子电池用隔膜。
【背景技术】
[0002]目前在电池领域中，通常使用聚烯烃微孔膜作为阻隔正负极的隔膜使用。例如锂离子电池隔膜常见的有聚丙烯(PP)微孔膜和聚乙烯(PE)微孔膜。但是由于聚烯烃聚合物的固有特性，影响了其在电池中的表现，甚至阻碍了在一些领域的应用。
[0003]聚烯烃电池隔膜的缺点主要表现在:(1)表面能低，亲水性差；导致聚烯烃隔膜与强极性的电解液浸润性差，保液能力差，因而影响电池的性能。(2)热稳定性差，容易发生热收缩；电池在大电流充放电时会发出大量的热，电池温度会保持在较高水平。而聚烯烃隔膜较低的热稳定性导致其在高温下回发生较大的热收缩，增加了电池发生短路的风险。(3)电化学稳定性不足；虽然聚烯烃隔膜已经具有较好的稳定性，但在电池高电压高容量的趋势下，仍然无法充分满足电池的要求，长时间使用会出现黄变、机械性能下降能现象，进而影响了电池的使用寿命。
[0004]目前对聚烯烃隔膜的改性主要是进行陶瓷涂覆，方法为将500nm左右的氧化铝颗粒和粘结剂等混合成浆料后涂覆在隔膜表面，经烘干后形成2?5 μ m左右的陶瓷涂层。此种方法的优点是可以大幅提高隔膜的热稳定性，且工艺简单。但缺点是对隔膜厚度增加较多，与目前电池的高容量、小型化方向背道而驰。而且涂覆层只存在于隔膜的外表面，对微孔结构的内壁起不到改善作用。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池用隔膜。
[0006]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0007]—种锂离子电池用隔膜，包含具有空间网状微孔结构的聚合物膜基材，所述基材表面和微孔结构内壁上均设有纳米金属氧化物层。
[0008]所述聚合物膜基材的厚度为5?60 μ m。
[0009]所述聚合物膜基材的孔隙率为30?60%。
[0010]所述纳米金属氧化物层厚度为5?lOOnm。
[0011]所述纳米金属氧化物层为纳米氧化铝层。
[0012]本实用新型的纳米氧化物层也可以是纳米氧化硅层或纳米氧化钛层，在该氧化物层的作用下，通过氧化物以减小锂离子电池的内阻，使电池隔膜具有高离子导电率，从而提高锂离子电池性能。
[0013]1、本实用新型公开的锂离子电池用隔膜，不仅在具有空间网状微孔结构的聚合物膜基材表面上增加了纳米氧化物层，还在其微孔结构内壁上设有纳米氧化物层，提升了隔膜与电解液的浸润性，有利于降低电池的内阻，提升电池性能，符合电池高容量、小型化发展方向。
[0014]2、本实用新型的锂离子电池用隔膜的涂层厚度较薄，对原有基材厚度影响较小，有利于在提升电池安全性的同时保证电池的能量密度，提升隔膜的耐热性和亲水性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型隔膜结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]一种锂离子电池用隔膜，如图1所示，包含具有空间网状微孔结构3的聚合物膜基材1，所述基材I表面和微孔结构3的内壁上均设有纳米金属氧化物层2。其中，聚合物膜基材的厚度为16 μ m,孔隙率为40%。
[0017]其制备方法，包括以下步骤:
[0018](I)将厚度为16 μ m、孔隙率为40%的双向拉伸聚丙烯微孔膜基材先用3mol/L的硝酸溶液进行处理lOmin，再用lmol/L的氢氧化钠溶液浸泡1min后，用去离子水清洗，然后在50 C下供Ih ;
[0019](2)将步骤(I)得到的微孔膜置于原子层沉积仪器腔体，抽真空并加热至50°C保持 20min。
[0020](3)通入第一前驱体三甲基铝(TMA) 0.05s，保持2s。
[0021](4)通入氮气或氩气进行清扫0.1s。
[0022](5)通入第二前躯体水蒸汽0.05s，保持2s。
[0023](6)通入氮气或氩气进行清扫0.1s。
[0024](7)重复(3)- (6) 50 次。
[0025](8)样品隔膜在鼓风干燥箱内80°C保持30min得到。
[0026]纳米金属氧化物(氧化铝)层厚度为10 nm。
[0027]对制备得到的隔膜进行水接触角及热稳定进行测定发现:水接触角小于37°，150°C烘烤I小时后尺寸变化率小于2.3%。
[0028]实践中，可以根据需要选择不同厚度、不同孔隙率的聚合物膜基材，基材厚度应控制在5?60 μ m，基材的孔隙率控制在30?60% ;纳米金属氧化物层厚可以通过重复次数来调节，其厚度应控制在5?lOOnm。
【权利要求】
1.一种锂离子电池用隔膜，包含具有空间网状微孔结构的聚合物膜基材，其特征在于，所述基材表面和微孔结构内壁上沉积有纳米金属氧化物层。
2.根据权利要求书I所述的锂离子电池用隔膜，其特征在于，所述聚合物膜基材的厚度为5?60 μ m。
3.根据权利要求书I所述的锂离子电池用隔膜，其特征在于，所述聚合物膜基材的孔隙率为30?60%。
4.根据权利要求书I所述的锂离子电池用隔膜，其特征在于，所述纳米金属氧化物层厚度为5?lOOnm。
5.根据权利要求书I所述的锂离子电池用隔膜，其特征在于，所述纳米金属氧化物层为纳米氧化铝层。
【文档编号】H01M2/16GK204216115SQ201420692404
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】申向宇, 荆正军, 杨绍萍, 宋四超, 王德民, 杨丽灿 申请人:新乡市中科科技有限公司